2021年中国石墨烯产业链上中下游市场剖析(附产业链全景图) 中商产业研究院 2021-07-23 15:27

中商情报网讯:石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。

一、产业链

石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破,石墨烯的产业化应用步伐正在加快,基于已有的研究成果,应用领域分布广泛包括新能源电池、电子制造、节能环保等领域。

资料来源:中商产业研究院

二、上游分析

1.石墨

石墨是制备石墨烯的重要原料之一,近十年来我国石墨产量稳居全球第一,目前国内年产量稳定在80万吨左右。我国国内晶质石墨资源主要分布在黑龙江(43%)、内蒙古27%)、四川7%)、山西6.5%)、山东(5.4%),前五个省市储量合计占比约89%。

隐晶质石墨资源储量约6485万吨,主要分布在内蒙古58%、湖南14.7%、吉林13.7%、广东5.9%,前四个省区储量合计约占全国的92%。

数据来源:中商产业研究院整理

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2.石墨烯的制备方法

目前,比较主流的石墨烯制备方法有氧化还原法、化学气相沉积法、液相剥离法和外延生长法,不同制备方法获得的石墨烯在品质和成本上差别较大,相应产品的适用领域也有差异。决定量产的关键因素首先是技术成熟度,其次是制造成本和产业应用障碍。

资料来源:中商产业研究院整理

三、中游分析

1.市场规模

数据显示,我国石墨烯产业市场规模逐年增长。由2016年40亿元增至2020年230亿元,年均复合增长率为54.9%,预计2021年我国石墨烯产业市场规模将达265亿元。

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(1)导电剂用石墨烯

相对于传统锂电池导电剂,石墨烯无论是在电导率、比表面积、颗粒大小还是分散性能方面,都表现出巨大的优势。数据显示,我国导电剂用石墨烯市场规模由2016年19亿元增至2020年139亿元,预计2021年我国导电剂用石墨烯市场规模可达161亿元。

数据来源:中商产业研究院整理

(2)超级电容用石墨烯

电极材料是制作超级电容器的关键技术,其制作难度较高。随着石墨烯粉体实现规模化生产,成本下降至可接受范围,石墨烯电极在超级电容器领域中的渗透率有望快速提升。预计在2021年我国超级电容用石墨烯市场规模可达4.07亿元。

数据来源:中商产业研究院整理

(3)涂料用石墨烯

石墨烯在涂料领域的应用主要集中在六个方向,分别是防腐涂料、导电涂料、建筑隔热涂料、海洋防污涂料、聚合物水泥防水涂料、阻燃涂料。涂料中添加石墨烯后,石墨烯能够形成稳定的导电网格,有效提高锌粉的利用率,预计2021年我国涂料用石墨烯市场规模可达40亿元。

数据来源:中商产业研究院整理

2.企业分析

(1)企业分布情况

从石墨烯企业分布情况来看,涉及应用方面的企业最多,占比近四成。其次为研发领域,占比19%。技术服务、制备领域的企业数量各占14%。

数据来源:中商产业研究院整理

(3)上市企业分析


资料来源:中商产业研究院整理

四、下游分析

石墨烯产品可以分为薄膜和粉体两类:石墨烯粉体多应用于涂料和锂离子电池领域;石墨烯薄膜则因透明、导电、柔性好等优点,在电子、光子及光电设备领域的应用十分广泛。

1.市场占比

数据显示,我国石墨烯应用领域中,新能源电池占比最大,达71.4%,其次为涂料领域占比达11.4%,医疗健康和复合材料领域占比均达7.1%,节能环保和电子信息领域占比均达1.4%。

数据来源:中商产业研究院整理

2.新能源电池

(1)锂电池

在电动汽车产量高速增长的带动下,我国锂电池产业继续保持快速增长态势,行业创新加速,新产品、新技术不断涌现,各种新电池技术相继问世。近几年,我国锂电池出货量持续增长。数据显示,我国的锂电池出货量从2016年的64GWh增长至2019年的120GWh,中商产业研究院预测2021年我国锂电池出货量达157GWh。

数据来源:GGII、中商产业研究院整理

(2)超级电容器

近年来,受益于新能源设备、电网建设、交通运输、消费电子等下游行业的持续发展,我国超级电容器市场规模总体呈扩大趋势。数据显示,2015-2020年我国超级电容器从66.5亿元增长至154.9亿元,复合年均增长率为18.4%。中商产业研究院预测,在2021年我国超级电容器的市场规模可达到176亿元。

数据来源:中商产业研究院整理

(3)光伏电池

光伏电池用于把太阳的光能直接转化为电能,是光伏发电系统中最核心的器件。数据显示,我国光伏电池产量由2016年7681.0万千瓦增至2020年15728.6万千瓦。2021年1-6月我国光伏电池产量达9746.4万千瓦,同比增长52.6%。

数据来源:中商产业研究院数据库

3.涂料

所谓涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面,并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜,通常是以树脂、或油、或乳液为主,添加或不添加颜料、填料等形成的粘稠液体。数据显示,我国涂料产量由2016年1899.8万吨增至2020年2459.1万吨,年均复合增长率为6.7%。中商产业研究院预测,2021年我国涂料产量可达2575.1万吨。

数据来源:中国涂料工业协会、中商产业研究院数据库

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国石墨烯产业市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。

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